454195194d4a133f2d600d0d3659b2ee5306b7ad
[cascardo/linux.git] / kernel / locking / mutex.c
1 /*
2  * kernel/locking/mutex.c
3  *
4  * Mutexes: blocking mutual exclusion locks
5  *
6  * Started by Ingo Molnar:
7  *
8  *  Copyright (C) 2004, 2005, 2006 Red Hat, Inc., Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
9  *
10  * Many thanks to Arjan van de Ven, Thomas Gleixner, Steven Rostedt and
11  * David Howells for suggestions and improvements.
12  *
13  *  - Adaptive spinning for mutexes by Peter Zijlstra. (Ported to mainline
14  *    from the -rt tree, where it was originally implemented for rtmutexes
15  *    by Steven Rostedt, based on work by Gregory Haskins, Peter Morreale
16  *    and Sven Dietrich.
17  *
18  * Also see Documentation/locking/mutex-design.txt.
19  */
20 #include <linux/mutex.h>
21 #include <linux/ww_mutex.h>
22 #include <linux/sched.h>
23 #include <linux/sched/rt.h>
24 #include <linux/export.h>
25 #include <linux/spinlock.h>
26 #include <linux/interrupt.h>
27 #include <linux/debug_locks.h>
28 #include "mcs_spinlock.h"
29
30 /*
31  * In the DEBUG case we are using the "NULL fastpath" for mutexes,
32  * which forces all calls into the slowpath:
33  */
34 #ifdef CONFIG_DEBUG_MUTEXES
35 # include "mutex-debug.h"
36 # include <asm-generic/mutex-null.h>
37 /*
38  * Must be 0 for the debug case so we do not do the unlock outside of the
39  * wait_lock region. debug_mutex_unlock() will do the actual unlock in this
40  * case.
41  */
42 # undef __mutex_slowpath_needs_to_unlock
43 # define  __mutex_slowpath_needs_to_unlock()    0
44 #else
45 # include "mutex.h"
46 # include <asm/mutex.h>
47 #endif
48
49 void
50 __mutex_init(struct mutex *lock, const char *name, struct lock_class_key *key)
51 {
52         atomic_set(&lock->count, 1);
53         spin_lock_init(&lock->wait_lock);
54         INIT_LIST_HEAD(&lock->wait_list);
55         mutex_clear_owner(lock);
56 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
57         osq_lock_init(&lock->osq);
58 #endif
59
60         debug_mutex_init(lock, name, key);
61 }
62
63 EXPORT_SYMBOL(__mutex_init);
64
65 #ifndef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
66 /*
67  * We split the mutex lock/unlock logic into separate fastpath and
68  * slowpath functions, to reduce the register pressure on the fastpath.
69  * We also put the fastpath first in the kernel image, to make sure the
70  * branch is predicted by the CPU as default-untaken.
71  */
72 __visible void __sched __mutex_lock_slowpath(atomic_t *lock_count);
73
74 /**
75  * mutex_lock - acquire the mutex
76  * @lock: the mutex to be acquired
77  *
78  * Lock the mutex exclusively for this task. If the mutex is not
79  * available right now, it will sleep until it can get it.
80  *
81  * The mutex must later on be released by the same task that
82  * acquired it. Recursive locking is not allowed. The task
83  * may not exit without first unlocking the mutex. Also, kernel
84  * memory where the mutex resides mutex must not be freed with
85  * the mutex still locked. The mutex must first be initialized
86  * (or statically defined) before it can be locked. memset()-ing
87  * the mutex to 0 is not allowed.
88  *
89  * ( The CONFIG_DEBUG_MUTEXES .config option turns on debugging
90  *   checks that will enforce the restrictions and will also do
91  *   deadlock debugging. )
92  *
93  * This function is similar to (but not equivalent to) down().
94  */
95 void __sched mutex_lock(struct mutex *lock)
96 {
97         might_sleep();
98         /*
99          * The locking fastpath is the 1->0 transition from
100          * 'unlocked' into 'locked' state.
101          */
102         __mutex_fastpath_lock(&lock->count, __mutex_lock_slowpath);
103         mutex_set_owner(lock);
104 }
105
106 EXPORT_SYMBOL(mutex_lock);
107 #endif
108
109 static __always_inline void ww_mutex_lock_acquired(struct ww_mutex *ww,
110                                                    struct ww_acquire_ctx *ww_ctx)
111 {
112 #ifdef CONFIG_DEBUG_MUTEXES
113         /*
114          * If this WARN_ON triggers, you used ww_mutex_lock to acquire,
115          * but released with a normal mutex_unlock in this call.
116          *
117          * This should never happen, always use ww_mutex_unlock.
118          */
119         DEBUG_LOCKS_WARN_ON(ww->ctx);
120
121         /*
122          * Not quite done after calling ww_acquire_done() ?
123          */
124         DEBUG_LOCKS_WARN_ON(ww_ctx->done_acquire);
125
126         if (ww_ctx->contending_lock) {
127                 /*
128                  * After -EDEADLK you tried to
129                  * acquire a different ww_mutex? Bad!
130                  */
131                 DEBUG_LOCKS_WARN_ON(ww_ctx->contending_lock != ww);
132
133                 /*
134                  * You called ww_mutex_lock after receiving -EDEADLK,
135                  * but 'forgot' to unlock everything else first?
136                  */
137                 DEBUG_LOCKS_WARN_ON(ww_ctx->acquired > 0);
138                 ww_ctx->contending_lock = NULL;
139         }
140
141         /*
142          * Naughty, using a different class will lead to undefined behavior!
143          */
144         DEBUG_LOCKS_WARN_ON(ww_ctx->ww_class != ww->ww_class);
145 #endif
146         ww_ctx->acquired++;
147 }
148
149 /*
150  * after acquiring lock with fastpath or when we lost out in contested
151  * slowpath, set ctx and wake up any waiters so they can recheck.
152  *
153  * This function is never called when CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC is set,
154  * as the fastpath and opportunistic spinning are disabled in that case.
155  */
156 static __always_inline void
157 ww_mutex_set_context_fastpath(struct ww_mutex *lock,
158                                struct ww_acquire_ctx *ctx)
159 {
160         unsigned long flags;
161         struct mutex_waiter *cur;
162
163         ww_mutex_lock_acquired(lock, ctx);
164
165         lock->ctx = ctx;
166
167         /*
168          * The lock->ctx update should be visible on all cores before
169          * the atomic read is done, otherwise contended waiters might be
170          * missed. The contended waiters will either see ww_ctx == NULL
171          * and keep spinning, or it will acquire wait_lock, add itself
172          * to waiter list and sleep.
173          */
174         smp_mb(); /* ^^^ */
175
176         /*
177          * Check if lock is contended, if not there is nobody to wake up
178          */
179         if (likely(atomic_read(&lock->base.count) == 0))
180                 return;
181
182         /*
183          * Uh oh, we raced in fastpath, wake up everyone in this case,
184          * so they can see the new lock->ctx.
185          */
186         spin_lock_mutex(&lock->base.wait_lock, flags);
187         list_for_each_entry(cur, &lock->base.wait_list, list) {
188                 debug_mutex_wake_waiter(&lock->base, cur);
189                 wake_up_process(cur->task);
190         }
191         spin_unlock_mutex(&lock->base.wait_lock, flags);
192 }
193
194
195 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
196 /*
197  * In order to avoid a stampede of mutex spinners from acquiring the mutex
198  * more or less simultaneously, the spinners need to acquire a MCS lock
199  * first before spinning on the owner field.
200  *
201  */
202
203 /*
204  * Mutex spinning code migrated from kernel/sched/core.c
205  */
206
207 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
208 {
209         if (lock->owner != owner)
210                 return false;
211
212         /*
213          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
214          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
215          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
216          * ensures the memory stays valid.
217          */
218         barrier();
219
220         return owner->on_cpu;
221 }
222
223 /*
224  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
225  * access and not reliable.
226  */
227 static noinline
228 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
229 {
230         rcu_read_lock();
231         while (owner_running(lock, owner)) {
232                 if (need_resched())
233                         break;
234
235                 cpu_relax_lowlatency();
236         }
237         rcu_read_unlock();
238
239         /*
240          * We break out the loop above on need_resched() and when the
241          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
242          * success only when lock->owner is NULL.
243          */
244         return lock->owner == NULL;
245 }
246
247 /*
248  * Initial check for entering the mutex spinning loop
249  */
250 static inline int mutex_can_spin_on_owner(struct mutex *lock)
251 {
252         struct task_struct *owner;
253         int retval = 1;
254
255         if (need_resched())
256                 return 0;
257
258         rcu_read_lock();
259         owner = ACCESS_ONCE(lock->owner);
260         if (owner)
261                 retval = owner->on_cpu;
262         rcu_read_unlock();
263         /*
264          * if lock->owner is not set, the mutex owner may have just acquired
265          * it and not set the owner yet or the mutex has been released.
266          */
267         return retval;
268 }
269
270 /*
271  * Atomically try to take the lock when it is available
272  */
273 static inline bool mutex_try_to_acquire(struct mutex *lock)
274 {
275         return !mutex_is_locked(lock) &&
276                 (atomic_cmpxchg(&lock->count, 1, 0) == 1);
277 }
278
279 /*
280  * Optimistic spinning.
281  *
282  * We try to spin for acquisition when we find that the lock owner
283  * is currently running on a (different) CPU and while we don't
284  * need to reschedule. The rationale is that if the lock owner is
285  * running, it is likely to release the lock soon.
286  *
287  * Since this needs the lock owner, and this mutex implementation
288  * doesn't track the owner atomically in the lock field, we need to
289  * track it non-atomically.
290  *
291  * We can't do this for DEBUG_MUTEXES because that relies on wait_lock
292  * to serialize everything.
293  *
294  * The mutex spinners are queued up using MCS lock so that only one
295  * spinner can compete for the mutex. However, if mutex spinning isn't
296  * going to happen, there is no point in going through the lock/unlock
297  * overhead.
298  *
299  * Returns true when the lock was taken, otherwise false, indicating
300  * that we need to jump to the slowpath and sleep.
301  */
302 static bool mutex_optimistic_spin(struct mutex *lock,
303                                   struct ww_acquire_ctx *ww_ctx, const bool use_ww_ctx)
304 {
305         struct task_struct *task = current;
306
307         if (!mutex_can_spin_on_owner(lock))
308                 goto done;
309
310         if (!osq_lock(&lock->osq))
311                 goto done;
312
313         while (true) {
314                 struct task_struct *owner;
315
316                 if (use_ww_ctx && ww_ctx->acquired > 0) {
317                         struct ww_mutex *ww;
318
319                         ww = container_of(lock, struct ww_mutex, base);
320                         /*
321                          * If ww->ctx is set the contents are undefined, only
322                          * by acquiring wait_lock there is a guarantee that
323                          * they are not invalid when reading.
324                          *
325                          * As such, when deadlock detection needs to be
326                          * performed the optimistic spinning cannot be done.
327                          */
328                         if (ACCESS_ONCE(ww->ctx))
329                                 break;
330                 }
331
332                 /*
333                  * If there's an owner, wait for it to either
334                  * release the lock or go to sleep.
335                  */
336                 owner = ACCESS_ONCE(lock->owner);
337                 if (owner && !mutex_spin_on_owner(lock, owner))
338                         break;
339
340                 /* Try to acquire the mutex if it is unlocked. */
341                 if (mutex_try_to_acquire(lock)) {
342                         lock_acquired(&lock->dep_map, ip);
343
344                         if (use_ww_ctx) {
345                                 struct ww_mutex *ww;
346                                 ww = container_of(lock, struct ww_mutex, base);
347
348                                 ww_mutex_set_context_fastpath(ww, ww_ctx);
349                         }
350
351                         mutex_set_owner(lock);
352                         osq_unlock(&lock->osq);
353                         return true;
354                 }
355
356                 /*
357                  * When there's no owner, we might have preempted between the
358                  * owner acquiring the lock and setting the owner field. If
359                  * we're an RT task that will live-lock because we won't let
360                  * the owner complete.
361                  */
362                 if (!owner && (need_resched() || rt_task(task)))
363                         break;
364
365                 /*
366                  * The cpu_relax() call is a compiler barrier which forces
367                  * everything in this loop to be re-loaded. We don't need
368                  * memory barriers as we'll eventually observe the right
369                  * values at the cost of a few extra spins.
370                  */
371                 cpu_relax_lowlatency();
372         }
373
374         osq_unlock(&lock->osq);
375 done:
376         /*
377          * If we fell out of the spin path because of need_resched(),
378          * reschedule now, before we try-lock the mutex. This avoids getting
379          * scheduled out right after we obtained the mutex.
380          */
381         if (need_resched()) {
382                 /*
383                  * We _should_ have TASK_RUNNING here, but just in case
384                  * we do not, make it so, otherwise we might get stuck.
385                  */
386                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
387                 schedule_preempt_disabled();
388         }
389
390         return false;
391 }
392 #else
393 static bool mutex_optimistic_spin(struct mutex *lock,
394                                   struct ww_acquire_ctx *ww_ctx, const bool use_ww_ctx)
395 {
396         return false;
397 }
398 #endif
399
400 __visible __used noinline
401 void __sched __mutex_unlock_slowpath(atomic_t *lock_count);
402
403 /**
404  * mutex_unlock - release the mutex
405  * @lock: the mutex to be released
406  *
407  * Unlock a mutex that has been locked by this task previously.
408  *
409  * This function must not be used in interrupt context. Unlocking
410  * of a not locked mutex is not allowed.
411  *
412  * This function is similar to (but not equivalent to) up().
413  */
414 void __sched mutex_unlock(struct mutex *lock)
415 {
416         /*
417          * The unlocking fastpath is the 0->1 transition from 'locked'
418          * into 'unlocked' state:
419          */
420 #ifndef CONFIG_DEBUG_MUTEXES
421         /*
422          * When debugging is enabled we must not clear the owner before time,
423          * the slow path will always be taken, and that clears the owner field
424          * after verifying that it was indeed current.
425          */
426         mutex_clear_owner(lock);
427 #endif
428         __mutex_fastpath_unlock(&lock->count, __mutex_unlock_slowpath);
429 }
430
431 EXPORT_SYMBOL(mutex_unlock);
432
433 /**
434  * ww_mutex_unlock - release the w/w mutex
435  * @lock: the mutex to be released
436  *
437  * Unlock a mutex that has been locked by this task previously with any of the
438  * ww_mutex_lock* functions (with or without an acquire context). It is
439  * forbidden to release the locks after releasing the acquire context.
440  *
441  * This function must not be used in interrupt context. Unlocking
442  * of a unlocked mutex is not allowed.
443  */
444 void __sched ww_mutex_unlock(struct ww_mutex *lock)
445 {
446         /*
447          * The unlocking fastpath is the 0->1 transition from 'locked'
448          * into 'unlocked' state:
449          */
450         if (lock->ctx) {
451 #ifdef CONFIG_DEBUG_MUTEXES
452                 DEBUG_LOCKS_WARN_ON(!lock->ctx->acquired);
453 #endif
454                 if (lock->ctx->acquired > 0)
455                         lock->ctx->acquired--;
456                 lock->ctx = NULL;
457         }
458
459 #ifndef CONFIG_DEBUG_MUTEXES
460         /*
461          * When debugging is enabled we must not clear the owner before time,
462          * the slow path will always be taken, and that clears the owner field
463          * after verifying that it was indeed current.
464          */
465         mutex_clear_owner(&lock->base);
466 #endif
467         __mutex_fastpath_unlock(&lock->base.count, __mutex_unlock_slowpath);
468 }
469 EXPORT_SYMBOL(ww_mutex_unlock);
470
471 static inline int __sched
472 __mutex_lock_check_stamp(struct mutex *lock, struct ww_acquire_ctx *ctx)
473 {
474         struct ww_mutex *ww = container_of(lock, struct ww_mutex, base);
475         struct ww_acquire_ctx *hold_ctx = ACCESS_ONCE(ww->ctx);
476
477         if (!hold_ctx)
478                 return 0;
479
480         if (unlikely(ctx == hold_ctx))
481                 return -EALREADY;
482
483         if (ctx->stamp - hold_ctx->stamp <= LONG_MAX &&
484             (ctx->stamp != hold_ctx->stamp || ctx > hold_ctx)) {
485 #ifdef CONFIG_DEBUG_MUTEXES
486                 DEBUG_LOCKS_WARN_ON(ctx->contending_lock);
487                 ctx->contending_lock = ww;
488 #endif
489                 return -EDEADLK;
490         }
491
492         return 0;
493 }
494
495 /*
496  * Lock a mutex (possibly interruptible), slowpath:
497  */
498 static __always_inline int __sched
499 __mutex_lock_common(struct mutex *lock, long state, unsigned int subclass,
500                     struct lockdep_map *nest_lock, unsigned long ip,
501                     struct ww_acquire_ctx *ww_ctx, const bool use_ww_ctx)
502 {
503         struct task_struct *task = current;
504         struct mutex_waiter waiter;
505         unsigned long flags;
506         int ret;
507
508         preempt_disable();
509         mutex_acquire_nest(&lock->dep_map, subclass, 0, nest_lock, ip);
510
511         if (mutex_optimistic_spin(lock, ww_ctx, use_ww_ctx)) {
512                 /* got the lock, yay! */
513                 preempt_enable();
514                 return 0;
515         }
516
517         spin_lock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
518
519         /*
520          * Once more, try to acquire the lock. Only try-lock the mutex if
521          * it is unlocked to reduce unnecessary xchg() operations.
522          */
523         if (!mutex_is_locked(lock) && (atomic_xchg(&lock->count, 0) == 1))
524                 goto skip_wait;
525
526         debug_mutex_lock_common(lock, &waiter);
527         debug_mutex_add_waiter(lock, &waiter, task_thread_info(task));
528
529         /* add waiting tasks to the end of the waitqueue (FIFO): */
530         list_add_tail(&waiter.list, &lock->wait_list);
531         waiter.task = task;
532
533         lock_contended(&lock->dep_map, ip);
534
535         for (;;) {
536                 /*
537                  * Lets try to take the lock again - this is needed even if
538                  * we get here for the first time (shortly after failing to
539                  * acquire the lock), to make sure that we get a wakeup once
540                  * it's unlocked. Later on, if we sleep, this is the
541                  * operation that gives us the lock. We xchg it to -1, so
542                  * that when we release the lock, we properly wake up the
543                  * other waiters. We only attempt the xchg if the count is
544                  * non-negative in order to avoid unnecessary xchg operations:
545                  */
546                 if (atomic_read(&lock->count) >= 0 &&
547                     (atomic_xchg(&lock->count, -1) == 1))
548                         break;
549
550                 /*
551                  * got a signal? (This code gets eliminated in the
552                  * TASK_UNINTERRUPTIBLE case.)
553                  */
554                 if (unlikely(signal_pending_state(state, task))) {
555                         ret = -EINTR;
556                         goto err;
557                 }
558
559                 if (use_ww_ctx && ww_ctx->acquired > 0) {
560                         ret = __mutex_lock_check_stamp(lock, ww_ctx);
561                         if (ret)
562                                 goto err;
563                 }
564
565                 __set_task_state(task, state);
566
567                 /* didn't get the lock, go to sleep: */
568                 spin_unlock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
569                 schedule_preempt_disabled();
570                 spin_lock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
571         }
572         mutex_remove_waiter(lock, &waiter, current_thread_info());
573         /* set it to 0 if there are no waiters left: */
574         if (likely(list_empty(&lock->wait_list)))
575                 atomic_set(&lock->count, 0);
576         debug_mutex_free_waiter(&waiter);
577
578 skip_wait:
579         /* got the lock - cleanup and rejoice! */
580         lock_acquired(&lock->dep_map, ip);
581         mutex_set_owner(lock);
582
583         if (use_ww_ctx) {
584                 struct ww_mutex *ww = container_of(lock, struct ww_mutex, base);
585                 struct mutex_waiter *cur;
586
587                 /*
588                  * This branch gets optimized out for the common case,
589                  * and is only important for ww_mutex_lock.
590                  */
591                 ww_mutex_lock_acquired(ww, ww_ctx);
592                 ww->ctx = ww_ctx;
593
594                 /*
595                  * Give any possible sleeping processes the chance to wake up,
596                  * so they can recheck if they have to back off.
597                  */
598                 list_for_each_entry(cur, &lock->wait_list, list) {
599                         debug_mutex_wake_waiter(lock, cur);
600                         wake_up_process(cur->task);
601                 }
602         }
603
604         spin_unlock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
605         preempt_enable();
606         return 0;
607
608 err:
609         mutex_remove_waiter(lock, &waiter, task_thread_info(task));
610         spin_unlock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
611         debug_mutex_free_waiter(&waiter);
612         mutex_release(&lock->dep_map, 1, ip);
613         preempt_enable();
614         return ret;
615 }
616
617 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
618 void __sched
619 mutex_lock_nested(struct mutex *lock, unsigned int subclass)
620 {
621         might_sleep();
622         __mutex_lock_common(lock, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
623                             subclass, NULL, _RET_IP_, NULL, 0);
624 }
625
626 EXPORT_SYMBOL_GPL(mutex_lock_nested);
627
628 void __sched
629 _mutex_lock_nest_lock(struct mutex *lock, struct lockdep_map *nest)
630 {
631         might_sleep();
632         __mutex_lock_common(lock, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
633                             0, nest, _RET_IP_, NULL, 0);
634 }
635
636 EXPORT_SYMBOL_GPL(_mutex_lock_nest_lock);
637
638 int __sched
639 mutex_lock_killable_nested(struct mutex *lock, unsigned int subclass)
640 {
641         might_sleep();
642         return __mutex_lock_common(lock, TASK_KILLABLE,
643                                    subclass, NULL, _RET_IP_, NULL, 0);
644 }
645 EXPORT_SYMBOL_GPL(mutex_lock_killable_nested);
646
647 int __sched
648 mutex_lock_interruptible_nested(struct mutex *lock, unsigned int subclass)
649 {
650         might_sleep();
651         return __mutex_lock_common(lock, TASK_INTERRUPTIBLE,
652                                    subclass, NULL, _RET_IP_, NULL, 0);
653 }
654
655 EXPORT_SYMBOL_GPL(mutex_lock_interruptible_nested);
656
657 static inline int
658 ww_mutex_deadlock_injection(struct ww_mutex *lock, struct ww_acquire_ctx *ctx)
659 {
660 #ifdef CONFIG_DEBUG_WW_MUTEX_SLOWPATH
661         unsigned tmp;
662
663         if (ctx->deadlock_inject_countdown-- == 0) {
664                 tmp = ctx->deadlock_inject_interval;
665                 if (tmp > UINT_MAX/4)
666                         tmp = UINT_MAX;
667                 else
668                         tmp = tmp*2 + tmp + tmp/2;
669
670                 ctx->deadlock_inject_interval = tmp;
671                 ctx->deadlock_inject_countdown = tmp;
672                 ctx->contending_lock = lock;
673
674                 ww_mutex_unlock(lock);
675
676                 return -EDEADLK;
677         }
678 #endif
679
680         return 0;
681 }
682
683 int __sched
684 __ww_mutex_lock(struct ww_mutex *lock, struct ww_acquire_ctx *ctx)
685 {
686         int ret;
687
688         might_sleep();
689         ret =  __mutex_lock_common(&lock->base, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
690                                    0, &ctx->dep_map, _RET_IP_, ctx, 1);
691         if (!ret && ctx->acquired > 1)
692                 return ww_mutex_deadlock_injection(lock, ctx);
693
694         return ret;
695 }
696 EXPORT_SYMBOL_GPL(__ww_mutex_lock);
697
698 int __sched
699 __ww_mutex_lock_interruptible(struct ww_mutex *lock, struct ww_acquire_ctx *ctx)
700 {
701         int ret;
702
703         might_sleep();
704         ret = __mutex_lock_common(&lock->base, TASK_INTERRUPTIBLE,
705                                   0, &ctx->dep_map, _RET_IP_, ctx, 1);
706
707         if (!ret && ctx->acquired > 1)
708                 return ww_mutex_deadlock_injection(lock, ctx);
709
710         return ret;
711 }
712 EXPORT_SYMBOL_GPL(__ww_mutex_lock_interruptible);
713
714 #endif
715
716 /*
717  * Release the lock, slowpath:
718  */
719 static inline void
720 __mutex_unlock_common_slowpath(struct mutex *lock, int nested)
721 {
722         unsigned long flags;
723
724         /*
725          * As a performance measurement, release the lock before doing other
726          * wakeup related duties to follow. This allows other tasks to acquire
727          * the lock sooner, while still handling cleanups in past unlock calls.
728          * This can be done as we do not enforce strict equivalence between the
729          * mutex counter and wait_list.
730          *
731          *
732          * Some architectures leave the lock unlocked in the fastpath failure
733          * case, others need to leave it locked. In the later case we have to
734          * unlock it here - as the lock counter is currently 0 or negative.
735          */
736         if (__mutex_slowpath_needs_to_unlock())
737                 atomic_set(&lock->count, 1);
738
739         spin_lock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
740         mutex_release(&lock->dep_map, nested, _RET_IP_);
741         debug_mutex_unlock(lock);
742
743         if (!list_empty(&lock->wait_list)) {
744                 /* get the first entry from the wait-list: */
745                 struct mutex_waiter *waiter =
746                                 list_entry(lock->wait_list.next,
747                                            struct mutex_waiter, list);
748
749                 debug_mutex_wake_waiter(lock, waiter);
750
751                 wake_up_process(waiter->task);
752         }
753
754         spin_unlock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
755 }
756
757 /*
758  * Release the lock, slowpath:
759  */
760 __visible void
761 __mutex_unlock_slowpath(atomic_t *lock_count)
762 {
763         struct mutex *lock = container_of(lock_count, struct mutex, count);
764
765         __mutex_unlock_common_slowpath(lock, 1);
766 }
767
768 #ifndef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
769 /*
770  * Here come the less common (and hence less performance-critical) APIs:
771  * mutex_lock_interruptible() and mutex_trylock().
772  */
773 static noinline int __sched
774 __mutex_lock_killable_slowpath(struct mutex *lock);
775
776 static noinline int __sched
777 __mutex_lock_interruptible_slowpath(struct mutex *lock);
778
779 /**
780  * mutex_lock_interruptible - acquire the mutex, interruptible
781  * @lock: the mutex to be acquired
782  *
783  * Lock the mutex like mutex_lock(), and return 0 if the mutex has
784  * been acquired or sleep until the mutex becomes available. If a
785  * signal arrives while waiting for the lock then this function
786  * returns -EINTR.
787  *
788  * This function is similar to (but not equivalent to) down_interruptible().
789  */
790 int __sched mutex_lock_interruptible(struct mutex *lock)
791 {
792         int ret;
793
794         might_sleep();
795         ret =  __mutex_fastpath_lock_retval(&lock->count);
796         if (likely(!ret)) {
797                 mutex_set_owner(lock);
798                 return 0;
799         } else
800                 return __mutex_lock_interruptible_slowpath(lock);
801 }
802
803 EXPORT_SYMBOL(mutex_lock_interruptible);
804
805 int __sched mutex_lock_killable(struct mutex *lock)
806 {
807         int ret;
808
809         might_sleep();
810         ret = __mutex_fastpath_lock_retval(&lock->count);
811         if (likely(!ret)) {
812                 mutex_set_owner(lock);
813                 return 0;
814         } else
815                 return __mutex_lock_killable_slowpath(lock);
816 }
817 EXPORT_SYMBOL(mutex_lock_killable);
818
819 __visible void __sched
820 __mutex_lock_slowpath(atomic_t *lock_count)
821 {
822         struct mutex *lock = container_of(lock_count, struct mutex, count);
823
824         __mutex_lock_common(lock, TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0,
825                             NULL, _RET_IP_, NULL, 0);
826 }
827
828 static noinline int __sched
829 __mutex_lock_killable_slowpath(struct mutex *lock)
830 {
831         return __mutex_lock_common(lock, TASK_KILLABLE, 0,
832                                    NULL, _RET_IP_, NULL, 0);
833 }
834
835 static noinline int __sched
836 __mutex_lock_interruptible_slowpath(struct mutex *lock)
837 {
838         return __mutex_lock_common(lock, TASK_INTERRUPTIBLE, 0,
839                                    NULL, _RET_IP_, NULL, 0);
840 }
841
842 static noinline int __sched
843 __ww_mutex_lock_slowpath(struct ww_mutex *lock, struct ww_acquire_ctx *ctx)
844 {
845         return __mutex_lock_common(&lock->base, TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0,
846                                    NULL, _RET_IP_, ctx, 1);
847 }
848
849 static noinline int __sched
850 __ww_mutex_lock_interruptible_slowpath(struct ww_mutex *lock,
851                                             struct ww_acquire_ctx *ctx)
852 {
853         return __mutex_lock_common(&lock->base, TASK_INTERRUPTIBLE, 0,
854                                    NULL, _RET_IP_, ctx, 1);
855 }
856
857 #endif
858
859 /*
860  * Spinlock based trylock, we take the spinlock and check whether we
861  * can get the lock:
862  */
863 static inline int __mutex_trylock_slowpath(atomic_t *lock_count)
864 {
865         struct mutex *lock = container_of(lock_count, struct mutex, count);
866         unsigned long flags;
867         int prev;
868
869         /* No need to trylock if the mutex is locked. */
870         if (mutex_is_locked(lock))
871                 return 0;
872
873         spin_lock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
874
875         prev = atomic_xchg(&lock->count, -1);
876         if (likely(prev == 1)) {
877                 mutex_set_owner(lock);
878                 mutex_acquire(&lock->dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
879         }
880
881         /* Set it back to 0 if there are no waiters: */
882         if (likely(list_empty(&lock->wait_list)))
883                 atomic_set(&lock->count, 0);
884
885         spin_unlock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
886
887         return prev == 1;
888 }
889
890 /**
891  * mutex_trylock - try to acquire the mutex, without waiting
892  * @lock: the mutex to be acquired
893  *
894  * Try to acquire the mutex atomically. Returns 1 if the mutex
895  * has been acquired successfully, and 0 on contention.
896  *
897  * NOTE: this function follows the spin_trylock() convention, so
898  * it is negated from the down_trylock() return values! Be careful
899  * about this when converting semaphore users to mutexes.
900  *
901  * This function must not be used in interrupt context. The
902  * mutex must be released by the same task that acquired it.
903  */
904 int __sched mutex_trylock(struct mutex *lock)
905 {
906         int ret;
907
908         ret = __mutex_fastpath_trylock(&lock->count, __mutex_trylock_slowpath);
909         if (ret)
910                 mutex_set_owner(lock);
911
912         return ret;
913 }
914 EXPORT_SYMBOL(mutex_trylock);
915
916 #ifndef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
917 int __sched
918 __ww_mutex_lock(struct ww_mutex *lock, struct ww_acquire_ctx *ctx)
919 {
920         int ret;
921
922         might_sleep();
923
924         ret = __mutex_fastpath_lock_retval(&lock->base.count);
925
926         if (likely(!ret)) {
927                 ww_mutex_set_context_fastpath(lock, ctx);
928                 mutex_set_owner(&lock->base);
929         } else
930                 ret = __ww_mutex_lock_slowpath(lock, ctx);
931         return ret;
932 }
933 EXPORT_SYMBOL(__ww_mutex_lock);
934
935 int __sched
936 __ww_mutex_lock_interruptible(struct ww_mutex *lock, struct ww_acquire_ctx *ctx)
937 {
938         int ret;
939
940         might_sleep();
941
942         ret = __mutex_fastpath_lock_retval(&lock->base.count);
943
944         if (likely(!ret)) {
945                 ww_mutex_set_context_fastpath(lock, ctx);
946                 mutex_set_owner(&lock->base);
947         } else
948                 ret = __ww_mutex_lock_interruptible_slowpath(lock, ctx);
949         return ret;
950 }
951 EXPORT_SYMBOL(__ww_mutex_lock_interruptible);
952
953 #endif
954
955 /**
956  * atomic_dec_and_mutex_lock - return holding mutex if we dec to 0
957  * @cnt: the atomic which we are to dec
958  * @lock: the mutex to return holding if we dec to 0
959  *
960  * return true and hold lock if we dec to 0, return false otherwise
961  */
962 int atomic_dec_and_mutex_lock(atomic_t *cnt, struct mutex *lock)
963 {
964         /* dec if we can't possibly hit 0 */
965         if (atomic_add_unless(cnt, -1, 1))
966                 return 0;
967         /* we might hit 0, so take the lock */
968         mutex_lock(lock);
969         if (!atomic_dec_and_test(cnt)) {
970                 /* when we actually did the dec, we didn't hit 0 */
971                 mutex_unlock(lock);
972                 return 0;
973         }
974         /* we hit 0, and we hold the lock */
975         return 1;
976 }
977 EXPORT_SYMBOL(atomic_dec_and_mutex_lock);